| Project/Area Number |
23K24437
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| Project/Area Number (Other) |
22H03178 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | 湘南医療大学 |
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Principal Investigator |
塩田 清二 湘南医療大学, 薬学部医療薬学科, 教授 (80102375)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石 龍徳 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (20175417)
土肥 謙二 昭和大学, 医学部, 教授 (20301509)
竹ノ谷 文子 星薬科大学, 薬学部, 准教授 (30234412)
中町 智哉 富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (30433840)
栗原 崇 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60282745)
宮田 篤郎 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任教授 (60183969)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | PACAP / 神経再生 / 神経新生 / PAC1R / 軸索伸長 / 神経細胞死防御 / OMIX解析 / CRMP2 / 神経細胞死 / PC12 / DNAマイクロアレイ / バイオインフォーマティクス / マーモセット |
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| Outline of Research at the Start |
我々は、脳虚血、脊髄損傷など神経傷害モデルの作成や、自ら開発した独自性の高いGfap-Gfp TgマウスさらにPACAPの機能解析を行う強力な種々のツールを有しており、きわめて独自性の高い独創的な研究を行っている。本研究によりPACAPの神経細胞死抑制・神経再生・新生の詳細な分子機構が解明され、神経細胞死抑制や神経再生・新生における新たな標的遺伝子・分子の発見につながる。PACAPによるタウタンパク凝集抑制の分子制御機構も分かり、アルツハイマー病の予防・改善にもつながる。さらにコモンマーモセットを用いたトランスレーショナルリサーチを行うことで新たな神経再生の創薬開発にもつながる研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
PACAP(下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド) は主に神経組織で発現し、その受容体(PAC1-R)を介して神経細胞死抑制および神経再生・新生作用を持つと考えられている。本研究ではPACAPの脳・脊髄における虚血および外傷による神経細胞死抑制やタウオパチーの予防・治療法の開発を目的とし、各種関連遺伝子改変・欠損マウスを用いて学際的な研究を行う。本年度の研究は、PACAPによる軸索伸長の細胞内調節機構を解明すべく、PC12細胞を用いてPAC1Rを介した軸索伸長に関わる重要な遺伝子であるCRMP2の脱リン酸化のメカニズムを生理生化学的手法を用いて検索した。その結果PACAPはPAC1Rを介してGSK-3β、CDK5, Rho/ROCKなどの分子が下流域にあり介在することが明らかになった。しかしPACAPによる軸索伸長の詳細は不明であるためDNAマイクロアレイによるOMIX解析も行なった。そして軸索伸長に関わるいくつかの遺伝子群を発見した。cAMP signaling, PI3K-Akt signaling, Ca signalingがとくにPACAPによる軸索伸長に重要であることが判明した。今後は研究代表者が独自に開発したGfap-Gfp Tgマウ スを用いて神経再生・新生の機構を解明する。さらに臨床応用可能な治療薬の開発につなげるために、コモンマーモセットを用いた橋渡し研究を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PACAPによる神経細胞死防御についてはかなり解明が進んでいる。また細胞死抑制の分子制御機構については著者の長年の研究に基づき証明がなされ、さらに詳細な分子制御機構についても解析をしている。本年度は特に神経細胞の軸索伸長のメカニズムを解明すべくPC12細胞を持ちて培養実験を行い、PAC1Rの下流域にある分子を特定しさらにDNAマイクロアレイを実施してその詳細を解析した。まだ研究目的を遂行するための途中段階であるが、神経再生についての新しい情報が得られ、今後はマウスからマーモセットへと研究を進める段階である。その意味で所定の研究成果は得られたと考えていまる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究推進の方策であるが、cいんvivo及びin vitroの両方の側面から研究を進めていく予定である。まず培養実験計画としては、マイクロアレイ解析で得られた研究成果に基づき、PACAP-PAC1RからCRMP2の脱離リン酸化過程の詳細をさらに詳しく分子レベルで検索し、神経再生の分子レベルでの解析を行う。また動物実験においてはマウスでの神経再生については一定の研究成果が得られたので、今後はマーモセットの神経再生に向けた研究を鹿児島大学の宮田・栗原グループと共同で実験研究を行う予定である。最終的にPACAPの臨床応用研究を目指し霊長類の神経細胞死防御とその機構を明らかにすることを目指したトランスレーショナルな研究を行なっていく。
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